微型计算机系统原理（第五版）周明德 第 3 章 8086指令系统.ppt

第 3 章 8086指令系统 本章讲述： 3.1 基本数据类型 3.2 8086的指令格式 3.3 8086指令的操作数寻址方式 3.4 8086的通用指令 3.1 基本数据类型 本节介绍x86系列处理器定义的数据类型。 x86系列处理器的基本数据类型是字节、字、双字、四字和双四字，如图3-1所示。 一个字节是8位，一个字是两个字节（16位），双字是4字节（32位），四字是8字节（64位），双四字是16字节（128位）。 四字是在Intel 80486处理器中引入IA-32 结构的，双四字是在具有SSE扩展的Pentium Ⅲ 处理器中引入的。 图3-2显示了基本数据类型作为内存中的操作数引用时的字节顺序。 低字节（位0至位7）占用内存中的最低地址，该地址也是此操作数的地址。 3.1.1 字、双字、四字和双四字的对齐 字、双字和四字在内存中并不需要对齐至自然边界。（字、双字和四字的自然边界是偶数编号的地址，对于双字和四字来说，地址要分别能被4和8除尽。） 然而，为了改进程序的性能，数据结构（特别是堆栈）只要可能就应该在自然边界上对齐。因为对于不对齐的存储访问，处理器要求做两次存储访问操作；而对于对齐的访问，只要进行一次存储访问操作。 3.1.2 数字数据类型 虽然字节、字和双字是IA-32 结构的基本数据类型，但某些指令对这些数据类型的附加解释允许在数字数据类型（带符号的或无符号整数和浮点数）上操作。这些数字数据类型如图3-3所示。 1. 整数 IA-32结构定义两种类型整数：无符号整数和符号整数。无符号整数是原始二进制值，范围从0到所选择的操作数尺寸能编码的最大正数；符号整数是2的补码二进制值，能用于表示正的和负的整数值。 某些整数指令（例如：ADD、SUB、PADDB 和PSUBB 指令）可在无符号整数或符号整数上操作。而一些整数指令（例如：IMUL、MUL、IDIV、DIV、FIADD 和FISUB）只能在一种整数类型上操作。 (1) 无符号整数 无符号整数是包含字节、字、双字和四字中的无符号的二进制数。它们的值的范围，对于字节是从0到255；对于字，从0到65535；对于双字，从0到232-1；对于四字，从0到264-1。无符号整数有时作为原始数引用。 (2) 符号整数 符号整数是保存在字节、字、双字或四字中的带符号的二进制数。对于符号整数的所有操作都假定用2的补码表示。符号位定位在操作数的最高位（见表3-1中符号整数编码）。 负数的符号位为1，正数的符号位为0。整数值的范围，对于字节，从-128到+127；对于字从-32768到+32767；对于双字，从-231到+（231-1）；对于四字，从-263到+（263-1）。 当在内存中存储整数值时，字整数存放在两个连续字节中；双字整数存放在四个连续字节中；四字整数存放在八个连续的字节中。 2. 浮点数据类型 IA-32结构定义和操作三种浮点数据类型：单精度浮点数、双精度浮点数和扩展的双精度浮点数（见图3-3）。 这些数据类型的数据格式与IEEE标准754二进制浮点算术所规定的格式直接对应。如表3-2所示。 3.1.3 指针数据类型 指针是内存单元的地址，如图3-4所示。IA-32 结构定义两种类型的指针：近（near）指针（32位）和远（far）指针（48位）。near指针是段内的32位偏移量（也称为有效地址）。Near指针在平面存储模式中用于所有存储器引用；或在分段存储模式中用于同一段内的存储器引用。far指针是一个48位的逻辑地址，包含16位段选择子和32位的偏移量。far指针用于在分段存储模式中的跨段存储引用。 3.1.4 位字段数据类型 一个位字段（见图3-5）是连续的位序列。它能在内存中任何字节的任一位位置开始并能包含最多至32位。 3.1.5 串数据类型 串是位、字节、字或双字的连续序列。位串能从任一字节的任一位开始并能包含多至232-1位。字节串能包含字节、字或双字，其范围能从0至232-1字节（4GB）。 3.2 8086的指令格式 当指令用符号表示时，就是使用8086 汇编语言的子集。在此子集中，指令有以下格式： label： mnemonic argument1, argument2,argument3 其中： (1) 标号（label